介绍了近红外光谱仪的应用和近红外光谱仪中的信号特点.自然光的干扰是在开发此类仪器时遇到的主要困难,在了解近红外光谱分析仪中的信号和噪声特点后,采用切光的办法来对光信号进行调制可有效的克服这一问题,使信号变得容易处理.而通过采用相敏检测的方法又可大大提高信噪比.文章系统的介绍了弱信号的提取方法,解决了近红外光谱仪中信号提取问题,并给出了实际可行的电路和测试结果.

调制器的误差会引起调制波频率和形状的变化,从而影响近红外光谱仪器检测信号的强度.就此分析了调制器各种常见的源误差(如调制盘偏心误差、调制盘的轴心偏离狭缝中心的误差、直流电动机的轴向晃动误差、直流电动机的稳定性误差、调制盘齿形误差等)对调制波的影响,并从理论上阐述了调制波的变频和变形误差对检测信号的影响.

为实现野外现场矿物分析,仪器采用了交叉复折式单光路光栅扫描分光系统.解决了系统部件安装空间与系统体积之间的矛盾.采用正弦传动等结构,保证了仪器的精度;采用锁定放大、同步累积等微弱信号检测方法,提高了系统的信噪比;采用低功耗设计和间断式工作方式,大大降低了系统的功耗.测试实验对比表明其主要技术指标已经接近国外同类产品的水平.

本文分析了光栅扫描型近红外光谱仪中光谱信号频率波动引起的测量误差问题,提出了一种同步整周期采样的正交DPSD方法,讨论了实现这种方法的几点注意事项.最后,给出了这种方法与原模拟锁相放大器的信噪比对比测试实验结果.理论分析和实验结果表明：此方法与模拟锁相方法相比输出信噪比提高了一倍多,可以应用于近红外光谱仪的微弱信号检测,能够精确地从噪声中提取出光谱信号,达到了良好效果.